CN103613899B - 一种阻燃abs合金材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻燃ABS合金材料，由以下按质量百分比计量的原料组成：ABS树脂50~70%、AS树脂8~20%、白油0.1~0.3%、增韧剂5~20%、溴系阻燃剂10~15%、阻燃协效剂3~6%、抗氧剂0.2~0.5%和润滑剂0.2~0.5%；其中，增韧剂为粒径在50~300nm之间的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物粉体，溴系阻燃剂为四溴双酚A、十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂和溴代三嗪中的任一种或几种的组合，阻燃协效剂为粒径在0.5~100nm之间的纳米级三氧化二锑。本发明阻燃ABS合金材料在实现高光泽度和高抗冲击性能的同时还兼顾了材料的阻燃性，其光泽度20°入射角达到99.6GU以上。

Description

一种阻燃ABS合金材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体地涉及一种高光泽度、高抗冲击性能的阻燃ABS合金材料，本发明还涉及该阻燃ABS合金材料的制备方法。

背景技术

ABS树脂是一种由丙烯晴、丁二烯、苯乙烯三种物质共聚生成的多元共聚物，由于其具有性能优异和外观漂亮等特点，在电子、电器、建筑、机电、仪表和仪器等领域被广泛应用，且占据着整个树脂市场的很大一部份。

随着社会的发展，人们对产品的要求越来越高，在性能相近的情况下，更青睐外观漂亮的产品，因此便有了高光泽度的ABS，应用于LED显示器边框和底座、电冰箱外壳、家用厨具台面以及电子产品的外部件等众多与人们生活接近的日常起居用品、工具和装饰。使用ABS的产品越接近镜面效果，越来越被人们喜爱，因此对高光泽度ABS的研究越来越流行。

申请号为201310022160.1 的中国专利公开了一种高光ABS合金及利用亚光ABS制备该合金的方法，其加入了20~60%的AS和0.2~2%的光稳定剂，制得了高光ABS合金材料，光泽度比普通ABS提高很多，但并非阻燃材料，并且抗冲击性能与普通ABS相比低了很多；申请号为200810203577.7的中国专利公开了一种高光泽度的合金材料，其加入了30%~60%的PMMA以及4%~15%的MBS，光泽度有了很大的提高，但是其阻燃性不理想，且还具有抗冲击性能差、应力易开裂等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于为克服现有技术的不足及存在的问题，提出一种高光泽度、高抗冲击性能的阻燃ABS合金材料；本发明还提出该阻燃ABS合金材料的制备方法。

为了解决现有技术问题，本发明通过以下技术方案实现：

一种阻燃ABS合金材料，由以下按质量百分比计量的原料组成：ABS树脂50~70%、AS树脂8~20%、白油0.1~0.3%、增韧剂5~20%、溴系阻燃剂10~15%、阻燃协效剂3~6%、抗氧剂0.2~0.5%和润滑剂0.2~0.5%；其中，

所述增韧剂为粒径在50~300nm之间的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物粉体；

所述溴系阻燃剂为四溴双酚A、十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂和溴代三嗪中的任一种或几种的组合；

所述阻燃协效剂为粒径在0.5~100nm之间的纳米级三氧化二锑；

所述抗氧剂为抗氧剂B215、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098和抗氧剂168中的任一种或几种的组合；

所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌和N，N'-乙撑双硬脂酰胺中的任一种或几种的组合。

一种阻燃ABS合金材料的制备方法，包括以下步骤：

1）按配方比称取原料ABS树脂、AS树脂、白油、增韧剂、溴系阻燃剂、阻燃协效剂、抗氧剂和润滑剂；

2）先将ABS树脂、AS树脂和白油置于高速混合机中搅拌1~3min，然后加入其他原料混合搅拌1~3min；

3）将经步骤2）之后的混合物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，经冷却、脱水、烘干工艺后，得到光泽度高、抗冲能力强的阻燃ABS合金材料，其中，挤出温度为190~210℃。

本发明提供的阻燃ABS合金材料具有高光泽度、高抗冲击强度、优良阻燃性等特点，具体表现在：光泽度可达99.6GU以上，简支梁冲击强度可达22kJ/m²以上,阻燃性能可达UL94 V-0级别。本发明提高了ABS合金材料的光泽度，采用添加增韧剂的方式弥补了现存高光ABS抗冲击性能偏低导致材料较脆的缺点，并且融合了安全的理念对其做了阻燃改性，使用该材料生产的产品美观、结实耐用、安全。同时该阻燃ABS合金材料的生产工艺简单，容易实施。

具体实施方式

本发明揭示了一种阻燃ABS合金材料，由以下按质量百分比计量的原料组成：ABS树脂50~70%、AS树脂8~20%、白油0.1~0.3%、增韧剂5~20%、溴系阻燃剂10~15%、阻燃协效剂3~6%、抗氧剂0.2~0.5%和润滑剂0.2~0.5%。本发明选用合适的ABS树脂和AS树脂，并选择特殊的阻燃、粒径有特殊要求的增韧剂和阻燃协效剂，所得的ABS合金材料具有高光泽度、高抗冲击性能，同时兼具良好的阻燃效果。所述ABS树脂为乳液接枝法生产的丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，ABS树脂选自型号为DG-417、HI-121H或15A1；AS树脂为无色透明或半透明状、蓝色透明状或半透明状、黄色透明状或半透明状的丙烯晴-丁二烯二元共聚物，AS树脂选自型号为80HF、117L200或NF-2200。

本发明中增韧剂为粒径在50~300nm之间的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物粉体，作为本发明的一种具体实施方式，可选自型号为M-521、M-511或M-711的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物粉体。溴系阻燃剂为四溴双酚A、十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂或溴代三嗪，上述物质可以选用其中的任一种使用，也是使用其中的几种组合使用。阻燃协效剂为粒径在0.5~100nm之间的纳米级三氧化二锑。

为了进一步改善ABS合金材料的性能，本发明ABS合金材料中还添加了抗氧剂和润滑剂，抗氧剂为抗氧剂B215、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098和抗氧剂168中的任一种或几种的组合，润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌和N，N'-乙撑双硬脂酰胺中的任一种或几种的组合。

一种阻燃ABS合金材料的制备方法，包括以下步骤：

1）按配方比称取原料ABS树脂、AS树脂、白油、增韧剂、溴系阻燃剂、阻燃协效剂、抗氧剂和润滑剂；

2）先将ABS树脂、AS树脂和白油置于高速混合机中搅拌1~3min，然后加入其他原料混合搅拌1~3min；

3）将经步骤2）之后的混合物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，经冷却、脱水、烘干工艺后，得到光泽度高、抗冲能力强的阻燃ABS合金材料，其中，挤出温度为190~210℃。

为了本领域技术人员的理解，以下通过具体实施例对本发明做进一步详细的描述。

实施例1

本实施例的原料组成如表1所示：

原料名称	质量百分数（%）
		型号为15A1的ABS树脂	50
型号为80HF的AS树脂	8
		白油	0.3
增韧剂M-521	20
		四溴双酚A	15
三氧化二锑	6
		抗氧剂B215	0.5
聚乙烯蜡	0.2

表1

一种阻燃ABS合金材料的制备方法，包括以下步骤：

1）按表1所示原料配方称取各原料；

2）先将ABS树脂、AS树脂和白油置于高速混合机中搅拌1~3min，然后加入其他原料混合搅拌1~3min；

3）将经步骤2）之后的混合物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，经冷却、脱水、烘干工艺后，得到光泽度高、抗冲能力强的阻燃ABS合金材料，其中，挤出温度为190~210℃。

实施例2

本实施例的原料组成如表2所示：

原料名称	重量百分数（%）
		型号为15A1的ABS树脂	60
型号为117L200的AS树脂	13
		白油	0.2
增韧剂M-711	10
		十溴二苯乙烷	12
三氧化二锑	4
		抗氧剂1098	0.4
N，N'-乙撑双硬脂酰胺	0.4

表2

本实施例制备方法与实施例1相同。

实施例3

本实施例的原料组成如表3所示：

原料名称	重量百分数（%）
		型号为HI-121H的ABS树脂	55
型号为80HF的AS树脂	15
		白油	0.2
增韧剂M-711	13
		溴化环氧树脂	12
三氧化二锑	4.0
		抗氧剂168	0.4
N，N'-乙撑双硬脂酰胺	0.4

表3

    本实施例制备方法与实施例1相同。

实施例4

本实施例的原料组成如表4所示：

原料名称	重量百分数（%）
		型号为DG-417的ABS树脂	60
型号为NF-2200的AS树脂	10
		白油	0.3
增韧剂M-511	13
		溴代三嗪	12
三氧化二锑	4
		抗氧剂1010	0.3
硬脂酸锌	0.5

表4

本实施例制备方法与实施例1相同。

实施例5

本实施例的原料组成如表4所示：

原料名称	重量百分数（%）
		型号为15A1的ABS树脂	70
型号为117L200的AS树脂	10
		白油	0.1
增韧剂M-711	5
		十溴二苯乙烷	10
三氧化二锑	4
		抗氧剂1076	0.4
硬脂酸钙	0.5

表4

本实施例制备方法与实施例1相同。

对实施例1~5所得的ABS合金材料的阻燃性能、光泽度和简支梁冲击强度进行测试，其中，光泽度值均为20°入射角的测试值，测试结果如表6所示：

测试项目

测试标准

实施例1

实施例2

实施例3

实施例4

实施例5

简支梁冲击强度(23℃)，kJ/m2

GB/T1043~93

22.7

24.3

23.8

25.0

23.2

光泽度，GU

ASTM D523~2008

99.5

99.8

99.6

99.7

99.4

阻燃性能

UL94

V-0

V-0

V-0

V-0

V-0

表6

    从表6可知，对ABS树脂和AS树脂的配方比例进行微调，即可保证ABS合金材料的抗击性能能维持在一个很高的水平，且光泽度非常理想，比标准镜面的光泽度高出4GU以上（标准镜面光泽度为20°入射角95.6GU）。此外，其简支梁冲击强度可达22 kJ/m²以上，阻燃性能可达UL94 V-0级别。

上述实施例中提到的内容并非是对本发明的限定，在不脱离本发明的发明构思的前提下，任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种阻燃ABS合金材料制备方法，以如下按质量百分比计量的原料组成的阻燃ABS合金材料为基础：

ABS树脂50~70%、AS树脂8~20%、白油0.1~0.3%、增韧剂5~20%、溴系阻燃剂10~15%、阻燃协效剂3~6%、抗氧剂0.2~0.5%和润滑剂0.2~0.5%；其中，

所述增韧剂为粒径在50~300nm之间的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物粉体；

所述溴系阻燃剂为四溴双酚A、十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂和溴代三嗪中的任一种或几种的组合；

所述阻燃协效剂为粒径在0.5~100nm之间的纳米级三氧化二锑；

所述抗氧剂为抗氧剂B215、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098和抗氧剂168中的任一种或几种的组合；

所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌和N，N'-乙撑双硬脂酰胺中的任一种或几种的组合；

所述制备方法包括以下步骤：

1）按配方比称取原料ABS树脂、AS树脂、白油、增韧剂、溴系阻燃剂、阻燃协效剂、抗氧剂和润滑剂；

2）先将ABS树脂、AS树脂和白油置于高速混合机中搅拌1~3min，然后加入其他原料混合搅拌1~3min；

3）将经步骤2）之后的混合物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，经冷却、脱水、烘干工艺后，得到光泽度高、抗冲能力强的阻燃ABS合金材料，其中，挤出温度为190~210℃。